#ifndef __BLOCK_QUEUE_HPP__
#define __BLOCK_QUEUE_HPP__

// 包含必要的头文件
#include <iostream>
#include <string>
#include <queue>
#include <pthread.h>

// 阻塞队列模板类，用于实现生产者-消费者模型
// 模板参数T表示队列中存储的元素类型
template <typename T>
class BlockQueue
{
private:
    // 判断队列是否已满
    bool IsFull()
    {
        return _block_queue.size() == _cap;
    }
    // 判断队列是否为空
    bool IsEmpty()
    {
        return _block_queue.empty();
    }
public:
    // 构造函数，初始化阻塞队列
    // 参数cap表示队列的最大容量
    BlockQueue(int cap) : _cap(cap)
    {
        _productor_wait_num = 0;  // 初始化等待的生产者数量为0
        _consumer_wait_num = 0;   // 初始化等待的消费者数量为0
        pthread_mutex_init(&_mutex, nullptr);       // 初始化互斥锁
        pthread_cond_init(&_product_cond, nullptr); // 初始化生产者条件变量
        pthread_cond_init(&_consum_cond, nullptr);  // 初始化消费者条件变量
    }
    
    // 入队操作，生产者调用此方法将数据放入队列
    void Enqueue(T &in) // 生产者用的接口
    {
        pthread_mutex_lock(&_mutex);  // 获取互斥锁，保护临界区
        while(IsFull()) // ！！！！不能使用if，保证代码的健壮性
        {
            // 生产线程去等待,是在临界区中休眠的！你现在还持有锁呢！！！
            // 1. pthread_cond_wait调用是: a. 让调用线程等待 b. 自动释放曾经持有的_mutex锁 c. 当条件满足，线程唤醒，pthread_cond_wait要求线性
            // 必须重新竞争_mutex锁，竞争成功，方可返回！！！
            // 之前：安全
            _productor_wait_num++;  // 等待的生产者数量加1
            pthread_cond_wait(&_product_cond, &_mutex);  //  只要等待，必定会有唤醒，唤醒的时候，就要继续从这个位置向下运行！！
            _productor_wait_num--;  // 生产者被唤醒后，等待数量减1
            // 之后：安全
        }
        // 进行生产
        // _block_queue.push(std::move(in));
        // std::cout << in << std::endl;
        _block_queue.push(in);  // 将数据放入队列
        //(代码到了此处至少生产了一个)通知消费者来消费
        if(_consumer_wait_num > 0)  // 如果有消费者在等待
            pthread_cond_signal(&_consum_cond); // pthread_cond_broadcast  // 唤醒一个等待的消费者
        pthread_mutex_unlock(&_mutex);  // 释放互斥锁
    }
    
    // 出队操作，消费者调用此方法从队列取出数据
    void Pop(T *out) // 消费者用的接口 --- 5个消费者
    {
        pthread_mutex_lock(&_mutex);  // 获取互斥锁，保护临界区
        while(IsEmpty()) // ！！！！不能使用if，保证代码的健壮性
        {
            // 消费线程去等待,是在临界区中休眠的！你现在还持有锁呢！！！
            // 1. pthread_cond_wait调用是: a. 让调用进程等待 b. 自动释放曾经持有的_mutex锁
            _consumer_wait_num++;  // 等待的消费者数量加1
            pthread_cond_wait(&_consum_cond, &_mutex);  // 伪唤醒
            _consumer_wait_num--;  // 消费者被唤醒后，等待数量减1
        }

        // (至少一个数据消费完了)进行消费
        *out = _block_queue.front();  // 获取队首元素
        _block_queue.pop();           // 移除队首元素
        // 通知生产者来生产
        if(_productor_wait_num > 0)  // 如果有生产者在等待
            pthread_cond_signal(&_product_cond);  // 唤醒一个等待的生产者
        pthread_mutex_unlock(&_mutex);  // 释放互斥锁
        // pthread_cond_signal(&_product_cond);
    }
    
    // 析构函数，清理资源
    ~BlockQueue()
    {
        pthread_mutex_destroy(&_mutex);        // 销毁互斥锁
        pthread_cond_destroy(&_product_cond);  // 销毁生产者条件变量
        pthread_cond_destroy(&_consum_cond);   // 销毁消费者条件变量
    }

private:
    std::queue<T> _block_queue;   // 阻塞队列，是被整体使用的！！！
    int _cap;                     // 总上限
    pthread_mutex_t _mutex;       // 保护_block_queue的锁
    pthread_cond_t _product_cond; // 专门给生产者提供的条件变量
    pthread_cond_t _consum_cond;  // 专门给消费者提供的条件变量

    int _productor_wait_num;      // 记录等待的生产者数量
    int _consumer_wait_num;       // 记录等待的消费者数量
};

#endif